2015 год. AMD на грани закрытия. Их акции упали до исторического минимума. Гибридные чипы в консолях PS4 и Xbox One не сильно спасают на общем фоне. У AMD нет ни денег, ни своих заводов: их они были вынуждены продать еще в 2009-м году.
Тем временем Intel полностью доминирует на рынке процессоров и конкурировать становится все сложнее.
Что же делать? Для AMD логично было бы продать компанию. Как раз Microsoft подумывает их купить. Но они этого не делают. Потому, что знают, что всего через 2 года выйдет их революционная микроархитектура ZEN, которая должна стать на 52% МОЩНЕЕ чем их предыдущая архитектура с названием Excavator.
Как мы уже знаем архитектура ZEN стала настоящим хитом! И сейчас процессоры AMD рвут всё вокруг. Но самое забавное в том, что AMD сделала прорыв из-за своей же бедности!
Сегодня мы поговорим о том, как AMD умудряется делать более дешевые и быстрые процессоры! А главное, почему они выглядят не так…
.., а вот так!
Производство процессоров
Начнём с того, что изготавливать процессоры — дорого! И чем сложнее процессор, тем дороже.
Производство ЦПУ похоже на то, как вы делаете фото на загранпаспорт. Берется прозрачная схема будущего процессора. Это как пленочный негатив. Её просвечивают ультрафиолетом, после чего схема буквально выжигается на большом кремниевом диске. Так делается много-много раз по всей площади диска. В итоге, мы получаем много “фоток процессора”.
Как и ваше лицо редко получается идеальным на фотографии паспорта, также не все фотки процессора получаются удачными. А главное, чем больше площадь процессора, тем выше шанс получить брак. Упала одна пылинка куда-нибудь в уголочек процессора, и всё — весь кусок кремния в помойку.
Более того, с каждым годом сложность микроархитектуры повышается, а как следствие количество брака возрастает.
Лучший способ уменьшить площадь кристалла — перейти на новый техпроцесс. Да вот только опять же, из-за сложности архитектуры, не просто уменьшить и без того маленькие компоненты. Intel, например, с 2014 года пытался перейти с 14 нм на 10 нм, но, по большому счёту, полноценно так и не перешли до сих пор.
Чиплеты
Окей, менять техпроцесс мы не можем. Но как еще можно уменьшить размер процессора? И вот тут AMD придумали воистину гениальное решение. Они додумались не уменьшать площадь, а увеличить её, но сделать процессор модульным! То есть они решили разбить процессор на части!
Они буквально взяли блок с ядрами процессора и вынесли их на отдельный кусок кремния и назвали этот кусок чиплетом. А так как изготавливать чиплеты, на которых расположены только ядра сильно проще и главное дешевле чем весь процессор, то возвращаясь к истории с бедностью и экономией, в итоге они решили клепать маленькие чиплетики по техпроцессу 7 нм. Размещая на каждом кристалле по 8 ядер. А на остальные компоненты AMD просто забили, оставив их производство по старым нормам 12 или 14 нм.
Но, что это дало? Разбивая процессор на модули AMD решила проблему с низкой урожайностью. Теперь на одной кремниевой пластине стало помещаться гораздо больше кристаллов, а это значит, меньше кремния стало попадать в урну и себестоимость производства сильно упала.
Более того. Такой подход дал AMD огромную гибкость. Хочешь восьмиядерный процессор? Пожалуйста! Добавляй всего один чиплет. Хочешь 64 ядра — ставь 8 чиплетов.
Infinity Fabric
Но ведь не может такой франкенштейн, собранный из разных кусков, работать также хорошо как монолитный, идеальный кусок кремния.
Обязательно возникнут дополнительные задержки, простои. И тут вы правы — это так!
Но здесь AMD помог их второй бизнес — видеокарты Radeon. После покупки компании ATI занимавшейся производством видеокарт, AMD сконцентрировались на создании гибридных процессоров, в которых есть и центральный процессор, и графический.
В этом деле AMD очень сильно преуспели. Потому как именно их гибридные процессоры установлены в текущем поколении самых популярных консолей PlayStation и Xbox. Новые поколения, кстати, тоже будет работать на чипах AMD.
Подобный опыт интеграции различных компонентов в единую систему, позволил AMD создать сверхбыстрый интерфейс передачи данных — Infinity Fabric. Это шина, которая объединяет между собой различные модули ЦПУ и практически полностью нивелирует дополнительные задержки.
Производительность
Мало того, что такой подход к производству позволяет AMD быстрее выводить новые продукты на рынок. Главное, что их процессоры мощнее и дешевле, чем решения Intel на текущий момент.
Например, топовый потребительский процессор AMD Ryzen Theredripper 3990X c 64-мя ядрами на борту обходит по производительности два серверных процессора от Intel Xeon Platinum 8280 на целых 30%. При этом два Xeon стоят 20000$, а Ryzen всего 3990$.
Ответ Intel
Ни в коем случае я не хочу сказать: “Intel конец, теперь покупаем только AMD, ребята!” Наоборот, благодаря возрождению AMD на рынке взрослых процессоров наконец-то появилась конкуренция. И кто знает, может именно AMD дал правильный пинок Intel в сторону инноваций!
Тем более, что в 2018 году Intel взяли на работу «рок-звезду проектирования процессоров» — Джима Келлера.
И недавно, этот дядя, на конференции Intel заявил примерно следующее:
“Я ваш закон Мура шатал. И в течение следующих пяти работы в Intel, я сделаю вам такую архитектуру, в которой плотность транзисторов увеличится в 50 раз по сравнению с текущим 10 нм техпроцессом”.
Неслабое заявление! Но Джиму Келлеру можно так говорить. Потому, что до 2015 года он работал в AMD, где руководил командой проектирования архитектуры ZEN. А это значит, что соревнование AMD и Intel только начинается.
Забавный факт, что до 2012 года Джим Келлер разрабатывал архитектуру для процессоров Apple и не дождавшись полтора года до триумфального анонса первого 64-битного ARM процессора ушел оттуда в AMD. А в 2015 — он уволился из AMD, также не дождавшись выхода ZEN. Поэтому теперь все ломают голову, это он такой крутой, что когда за спиной взрыв он не оборачивается. Или он такая бездарность, что стоит его уволить — сразу появляется прорывная архитектура.
В общем, вы понимаете, что все мы ждём ответа от Intel, а заодно и новых решений от AMD! Тем более, что последние уже делают решения под ноутбуки… Битва разгорится ох какая!
